96 天津117大厦项目机电施工关键技术讨论50页

天津117大厦项目机电施工关键技术,中建三局集团有限公司,目录,117大厦,一、工程概况,中央商务区一期工程整体效果图,一、工程概况,本项目占地面积：100040，建筑面积：846943（其中地上497156）。建筑高度：117大厦597m,共130层,是目前在建结构最高的超高层建筑。靠山楼197.15m，共39层。,一、工程概况,117塔楼分为裙房、低区办公、中区办公、高区办公、酒店会所，共设置9个设备层，空调制冷机房、主要高低压变配室设置在地下一层，设备层内设置空调转换设备、变配电所、给排水转换水箱接水泵。117组团电梯扶梯共255台，其中电梯147台，扶梯108台。电梯最高提升高度为597米，提升速度为12m/s,二、超高层施工技术与研究,超高层中承压管道设计与施工,超高层施工技术与研究,对系统进行优化，将水泵设置在接近中间位置。,1、中承压管道设计及施工-系统优化,2、中承压管道设计及施工-施工关键要素,管道材质选择及壁厚的计算依据火力发电厂汽水管道设计技术规定（DLT5054-1996）第3章及第4章相关规定，1.6MPaPN2.5MPa的中压管道材质选用Q235碳素钢；2.5MPaPN3.0MPa需选用20号优质碳素钢。,2、中承压管道设计及施工-施工关键要素,管道材质选择及壁厚的计算在火力发电厂汽水管道设计技术规定（DL/T5054-1996）中查得，20号碳素钢在20时许用应力t=131MPa，Q235碳素钢在20时许用应力t=124MPa。依据公式：,2、中承压管道设计及施工-施工关键要素,在实际实施中需各方面因素对管道壁厚的影响，为了保证其安全，将壁厚增大一级，提高安全系数。,2、中承压管道设计及施工-施工关键要素,传统空调水系统管道固定支架,2、中承压管道设计及施工-施工关键要素,管道支架的设计,2、中承压管道设计及施工-施工关键要素,2、中承压管道设计及施工-施工关键要素,2、中承压管道设计及施工-施工关键要素,中承压水管弯管应采用转弯半径为1.5倍管道外径的热压弯头(无缝)。管道材质及其它要求同直管要求.热压弯头(无缝)订购前应由供应商提供弯头壁厚计算书，弯头壁厚计算公式按规范执行。中承压水管道中的异径管、封头、堵头、伸缩节、法兰及法兰联接的产品规格、尺寸等均由供应商根据中的计算公式及规定等提供计算书。,2、中承压管道设计及施工-施工关键要素,管道补偿及连接,2、中承压管道设计及施工-施工关键要素,空调水系统管道固定支架设置,电梯总共255部，其中垂直电梯147部，自动扶梯108部，垂直电梯最快速度为12m/s（约43km/h），最大载重量为4.2吨，是全球最大电梯单笔合同。,2、超高层电梯活塞效应的防治,活塞效应的起因空气具有粘性和可压缩性高速电梯在井道中运行时吸入与电梯运行方向相反的空气压缩电梯前进方向的空气往任何一处可能的缝隙高速挤出活塞效应的影响引起电梯运行噪音，产生啸叫声引起电梯振动，造成乘梯人心里恐慌火灾时会将火苗或浓烟引入其余楼层对井道墙体形成压力,2、超高层电梯活塞效应的防治,噪音强度分析:声学建模，确定噪声主因。双外壳轿厢密封有效性分析轿厢内部噪音映射,空气动力学分析:,电脑流体动力学建模辅助空气动力学设计风洞测试盖板优化设计,2、超高层电梯活塞效应的防治,单井道电梯TF3,TF4气流计算结果计算结果,2、超高层电梯活塞效应的防治,取消井道隔墙，提高井道与轿厢的比值占空比。,2、超高层电梯活塞效应的防治,在井道上下端增设泄压孔。由于温度的不同而产生空气的密度及压力梯度最终导致产生气流在井道及建筑中垂直流动-烟囱效应,2、超高层电梯活塞效应的防治,灵活的三种操作模式+模糊逻辑+双层电梯界面将提供舒适的乘坐体验,通过特殊按钮（右图）乘客可以了解他们可去的楼层中间横的LED灯指示可以服务的楼层下轿厢只有奇数层的LED亮上轿厢只有双数层的LED亮当乘客按下按钮LED灯环亮直至到达此楼层,操作模式+人机界面,2、超高层电梯活塞效应的防治,3、超高层建筑抗摆措施,117大厦在结构施工完成后，结构总压缩量约为20cm，同时在大厦受气候风力的作用下摆动，建筑物根据模拟实验得到结果，在最不利的条件下，建筑物的摆幅能够达到建筑物高的1/500，对于597的超高层建筑物，最大摆幅将达到1.2m。这个摆动对机电竖向管线及设备层的设备稳定带来严重性的破坏。导致管道在承压状态下断裂，设备位移。,超高层建筑物，在风力的作用下，变形的及摆动的形状有多种，通过对管道伸缩量、建筑物的变形特点进行模拟分析，将模拟出管道在各个楼层变形量及压缩量，在变形量最大部位设置柔性连接装置，该装置及能够满足系统压力同时满足由于建筑物的摆动带来的挤压和拉伸，保证管道的安全使用。,3、超高层建筑抗摆措施,3、超高层建筑抗摆措施,机电设备安装的抗摆措施,4、超高层室内外风压平衡,117塔楼机电设备层从6层至塔楼顶层分布有9个设备层。塔楼室外风压与通风系统风量平衡技术的研究对确保117塔楼内各通风系统正常运转至关重要。,通过对天津117位置近五年气象数据分析，结合117周边建筑分布的情况，我们建立了CFD仿真模拟模型。,10.5,统计天津市西青区2009-2013年逐日气象资料,取天津市10m高基本风速10.5m/s,此时近5年的不保证率为10%,4、超高层室内外风压平衡,模拟结果,-建筑外立面风压分布(Left),4、超高层室内外风压平衡,-建筑外立面风压分布(Front),模拟结果,4、超高层室内外风压平衡,三、BIM技术应用,BIM技术应用,1、BIM专业应用-模型构建,117塔楼标准层模型,117办公制冷机房模型,总部办公楼综合管线,整体模型效果,1、BIM专业应用-模型构建,钢结构模型,结构模型,建筑模型,机电模型,整合模型,结构专业、建筑专业及机电专业模型整合,2、BIM专业应用-辅助深化设计,定期组织各专业深化会议，出具碰撞检查报告，反馈图纸问题，并提供参考解决方案。,碰撞报告,2、BIM专业应用-辅助深化设计,BIM管线综合剖面图,专业深化设计图纸,2、BIM专业应用-辅助深化设计,模型图纸指导现场施工,3、BIM专业应用-管道预制化加工,根据设计院图纸进行三维建模。利用碰撞检测功能将模型调整到零碰撞。,117塔楼酒店制冷机房模型,三维建模,3、BIM专业应用-管道预制化加工,3、BIM专业应用-管道预制化加工,3、BIM专业应用-管道预制化加工,根据模型出二维图纸及三维图纸。将管道系统划分为多个预制加工段，再对每个预制加工段进行配件定位。对每个预制加工段、管道配件进行详细的尺寸标注。根据现场组合安装顺序要求，对所有管道和配件进行编号。,制作预制加工图纸,3、BIM专业应用-管道预制化加工,提资给加工厂,提资二维